Por Chris Deziel | Actualizado el 24 de marzo de 2022

En el ámbito de la estequiometría, donde los químicos comparan las cantidades relativas de sustancias en reacciones, es esencial saber cómo determinar la relación molar. Ya sea que esté calculando la fórmula empírica de un compuesto desconocido o calculando las cantidades precisas de reactivos y productos en una reacción, los principios son los mismos:identifique la relación de números enteros más simple entre las especies involucradas.

Determinación de una fórmula empírica

Cuando se analiza la composición elemental de un compuesto misterioso, normalmente se mide la masa de cada elemento presente. La conversión de esas masas a moles (masa ÷ peso atómico) revela cuántos moles de cada elemento existen. A partir de ahí, puedes deducir la razón de números enteros más simple:la fórmula empírica.

1. Calcular los moles de cada elemento. Divida la masa medida por el peso atómico del elemento. Por ejemplo, un compuesto que contiene 0,675 g de H, 10,8 g de O y 13,5 g de Ca produce:
   • H:0,675 g ÷ 1,01 gmol⁻¹ =0,675 mol
   • O:10,8 g ÷ 16,00 gmol⁻¹ =0,675 mol
   • Ca:13,5 g ÷ 40,08 gmol⁻¹ =0,337 mol
2. Dividir por el valor molar más pequeño. Aquí, Ca (0,337 mol) es el más pequeño. Dividiendo cada valor molar por 0,337 se obtiene:
   • H:0,675 ÷ 0,337 ≈ 2
   • O:0,675 ÷ 0,337 ≈ 2
   • Ca:0,337 ÷ 0,337 =1
3. Escribe la fórmula empírica. Las proporciones de números enteros resultantes se convierten en subíndices:CaO₂H₂, normalmente expresado como Ca(OH)₂.

Equilibrio de una ecuación de reacción

Cuando se conocen los reactivos y los productos de una reacción, puedes escribir una ecuación desequilibrada y luego equilibrarla ajustando los coeficientes estequiométricos. Estos coeficientes son, de hecho, las proporciones molares que satisfacen la ley de conservación de la masa.

1. Comience con la ecuación no balanceada. Por ejemplo:H₂ + O₂ → H₂O.
2. Equilibra los átomos. Multiplica cada lado por el conjunto más pequeño de números enteros que iguale el número de átomos de cada elemento. La ecuación balanceada queda:2H₂ + O₂ → 2H₂O.
3. Interpretar las proporciones molares. De los coeficientes:
   • Hidrógeno a oxígeno:2molH₂ :1molO₂ → 2:1
   • Oxígeno en agua:1molO₂ :2molH₂O → 1:2
   • Agua a hidrógeno:2molH₂O:4molH₂ → 1:2 (simplificado)

Estos coeficientes no sólo equilibran la ecuación sino que también indican cuántos moles de cada especie participan en la reacción. Dominar esta técnica garantiza cálculos estequiométricos precisos para cualquier proceso químico.